JP2008077062A - Scratch-resistant optical film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は硬いコーティングを有する耐傷付性光学フィルム、特に液晶ディスプレイ(LCD)に適用可能な保護拡散フィルムに関する。 The present invention relates to a scratch-resistant optical film having a hard coating, and more particularly to a protective diffusion film applicable to a liquid crystal display (LCD).
液晶パネルはそれ自身が発光できないので、光源としてはたらくバックライトモジュールはLCDのディスプレイ機能に関する重要な要素であり、LCDの輝度を高めるためには非常に重要である。現在、バックライトモジュール内に様々な光学フィルムを採用して、要素の設計を変更することなく又はさらなるエネルギーを消費することなく、LCDパネルの輝度を高め、最も効率よく使用されるように光源の使用効率を最適化することは、最も経済的及び便利な解決方法となった。図1は、様々な光学フィルムを備えたバックライトモジュールの単純化された概略図である。図1に示されるように、典型的なバックライトモジュール内に含まれる光学フィルムは、光ガイド(2)の下側に配置された反射フィルム(1);及び光ガイド(2)の上側に配置された他の光学フィルム、下から上に向かって連続して、拡散フィルム(3)、輝度上昇フィルム(4)及び(5)、及び保護拡散フィルム(6)を含む。 Since the liquid crystal panel itself cannot emit light, the backlight module serving as a light source is an important element regarding the display function of the LCD, and is very important for increasing the brightness of the LCD. Currently, various optical films are adopted in the backlight module to increase the brightness of the LCD panel without changing the design of the elements or consuming more energy, and the light source to be used most efficiently Optimizing usage efficiency has become the most economical and convenient solution. FIG. 1 is a simplified schematic diagram of a backlight module with various optical films. As shown in FIG. 1, the optical film included in a typical backlight module includes a reflective film (1) disposed on the lower side of the light guide (2); and an upper side of the light guide (2). The other optical film made, including the diffusion film (3), the brightness enhancement films (4) and (5), and the protective diffusion film (6) successively from bottom to top.
輝度上昇フィルムの主な機能は、屈折及び内部全反射によって全方向に光ガイドから発光された散乱した光線を集めること、ならびに軸方向約±35°の光線を覆うことを含み、LCDの輝度を強化する。輝度上昇フィルムは規則的な又は不規則的なプリズム状のミクロ構造によって集光効果を与える。しかしながら、もしもプリズム状構造がパネルと接している場合、傷が生じる傾向があり、結果として光学特性に影響を与える。現在、業界では、輸送中の振動に起因する輝度上昇フィルムとパネルとの間の損傷を防ぐために、保護拡散フィルム(「上部拡散フィルム」としても知られる)を使用する他に解決方法がない。これは、例えば台湾特許第241418号明細書(大日本印刷株式会社)に開示される。輝度上昇フィルムのプリズム状ストライプを目立たなくするために、典型的に使用される保護拡散フィルムは基板表面上に塗布された有機又は無機ビーズを含む樹脂コーティングを備える。しかしながら、これまで使用されていた樹脂コーティングは性能が低く、通常ビーズの脱落及び/又はフィルムのたわみに関する問題が起こり、それによって光学特性が影響を受け、輝度上昇フィルムの効果が低減される。 The main functions of the brightness enhancement film include collecting scattered rays emitted from the light guide in all directions by refraction and total internal reflection, and covering the rays of about ± 35 ° in the axial direction, thereby increasing the brightness of the LCD. Strengthen. The brightness enhancement film provides a light collection effect by a regular or irregular prismatic microstructure. However, if the prismatic structure is in contact with the panel, scratches tend to occur, resulting in an impact on optical properties. Currently, there is no solution in the industry other than using a protective diffusion film (also known as an “upper diffusion film”) to prevent damage between the brightness enhancing film and the panel due to vibration during transport. This is disclosed in, for example, Taiwan Patent No. 241418 (Dai Nippon Printing Co., Ltd.). In order to obscure the prismatic stripes of the brightness enhancement film, the protective diffusion film typically used comprises a resin coating comprising organic or inorganic beads coated on the substrate surface. However, the resin coatings used so far have poor performance and usually cause problems with bead shedding and / or film deflection, thereby affecting the optical properties and reducing the effect of the brightness enhancement film.
既に述べたように、本発明は上述の欠点を克服する耐傷付き性光学フィルムを提供する。新規のハードコート溶液は本発明により選択され、基板上にハードコート層を提供して、硬化後に光学フィルムの硬さを強化することが可能であり、光学フィルムが傷付けられることを防ぎ又は操作の間輝度上昇フィルムのプリズム状構造が損傷を受けることを回避する。本発明による光学フィルムは非常に透明でたわむことがなく、本発明の目的を達成することが可能である。
本発明の主な目的は、たわみのない耐傷付き性光学フィルムを提供することであり、以下を含む:
(a)透明基板、
(b)凸状及び凹状の構造を有し、第1ハードコート層からなる基板上側の拡散層、
(c)平滑表面を有し、第2ハードコート層からなる基板の下側の耐傷付き性層。
The main objective of the present invention is to provide a scratch-resistant optical film with no deflection, including:
(A) a transparent substrate,
(B) a diffusion layer on the upper side of the substrate having a convex and concave structure and comprising a first hard coat layer;
(C) A scratch-resistant layer on the lower side of the substrate having a smooth surface and comprising the second hard coat layer.
ここで、第1及び第2ハードコート層は108から1012Ω/□の範囲の表面抵抗、及びJIS K5400標準法により測定されたとき3H以上の鉛筆硬度を有する。 Here, the first and second hard coat layers have a surface resistance in the range of 10 8 to 10 12 Ω / □ and a pencil hardness of 3H or more as measured by the JIS K5400 standard method.
本発明による耐傷付き性光学フィルムのための基板は、ガラス又はプラスチック等当業者に知られているどのような基板であってもよい。プラスチック基板は特に制限されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)又はポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂;ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のポリアクリレート樹脂;ポリイミド樹脂;ポリシクロオレフィン樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリウレタン樹脂;トリアセテートセルロース(TAC);又はそれらの混合物、が挙げられる。好ましい基板は、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリシクロオレフィン樹脂、又はトリアセテートセルロース、又はそれらの混合物から形成されるものである。より好ましくは、基板はポリエチレンテレフタレートである。基板の厚みは、16μmから250μmの範囲が好ましく、通常光学製品に所望される目的に依存する。 The substrate for the scratch-resistant optical film according to the present invention may be any substrate known to those skilled in the art, such as glass or plastic. The plastic substrate is not particularly limited. For example, a polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN); a polyacrylate resin such as polymethyl methacrylate (PMMA); a polyimide resin; a polycycloolefin resin; a polycarbonate resin; Polyurethane resin; triacetate cellulose (TAC); or a mixture thereof. Preferred substrates are those formed from polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, polycycloolefin resin, or triacetate cellulose, or mixtures thereof. More preferably, the substrate is polyethylene terephthalate. The thickness of the substrate is preferably in the range of 16 μm to 250 μm and usually depends on the purpose desired for the optical product.
プラスチック基板が使用されるとき、硬度を強化して且つ基板表面の傷を回避するためプラスチック基板表面上にハードコート層が形成されてよく、その結果耐傷付き性の効果を与える。通常業界で使用されるハードコート層は典型的にはUV硬化性樹脂からなるが、該ハードコート層は、表面の硬度は増加するものの不均一な収縮及び架橋反応に起因する非一様な応力の結果としてたわむ傾向がある。 When a plastic substrate is used, a hard coat layer may be formed on the plastic substrate surface to enhance hardness and avoid scratches on the substrate surface, thereby providing a scratch resistance effect. Hard coat layers commonly used in the industry are typically made of UV curable resins, but the hard coat layers have non-uniform stress due to non-uniform shrinkage and cross-linking reactions, albeit with increased surface hardness. As a result, there is a tendency to bend.
たわみに関する問題を解決するため、本発明は、熱及びUV放射の両方で二重硬化する方法でハードコート溶液を塗布及び処理することによって基板の上側及び下側の両方に第1及び第2ハードコート層を提供することを含む。本発明によれば、第1及び第2ハードコート層を形成するために使用されるハードコート溶液は同じか又は異なってよく、静電気防止剤及びUV硬化性樹脂に加えて、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂、又はそれらの混合物、好ましくは熱硬化性樹脂を含む。熱硬化性樹脂の高い強度及び良好な靭性によって、結果として得られるハードコート層は優れた耐熱性及び極度に低い体積収縮を有してよく、それによってたわみに起因する欠点を克服する。また、本発明による光学フィルムのハードコート層は良好な静電気防止特性及び高い硬度特性を有し、表面抵抗は108から1012O/□の範囲であり、JIS K5400標準法により測定されたとき3H以上の鉛筆硬度を有する。 In order to solve the problem with deflection, the present invention addresses the first and second hard on both the upper and lower sides of the substrate by applying and treating the hard coat solution in a way that is double cured with both heat and UV radiation. Providing a coat layer. According to the present invention, the hard coat solution used to form the first and second hard coat layers may be the same or different, in addition to the antistatic agent and the UV curable resin, It includes a thermoplastic resin, or a mixture thereof, preferably a thermosetting resin. Due to the high strength and good toughness of the thermosetting resin, the resulting hard coat layer may have excellent heat resistance and extremely low volume shrinkage, thereby overcoming the drawbacks due to deflection. In addition, the hard coat layer of the optical film according to the present invention has good antistatic properties and high hardness properties, has a surface resistance in the range of 10 8 to 10 12 O / □, and is measured by JIS K5400 standard method. It has a pencil hardness of 3H or higher.
本発明による耐傷付き性光学フィルムは良好な光透過率、すなわちJIS K7136標準法により測定されたとき約85%から約95%の範囲の透過率を有する。さらに、輝度上昇フィルムのプリズム状ストライプを目立たなくするために、本発明による耐傷付き性光学フィルムは、ある程度まで、光を拡散して、JIS K7136標準法により測定されたとき20%から90%、好ましくは30%から70%、より好ましくは40%から55%のヘイズを有する。 The scratch-resistant optical film according to the present invention has a good light transmittance, that is, a transmittance in the range of about 85% to about 95% as measured by JIS K7136 standard method. Furthermore, in order to make the prismatic stripes of the brightness enhancement film inconspicuous, the scratch-resistant optical film according to the present invention diffuses light to a certain extent, 20% to 90% as measured by JIS K7136 standard method, Preferably it has a haze of 30% to 70%, more preferably 40% to 55%.
光拡散効果を達成するために、本発明による光学フィルムの基板上側(すなわち、光出射表面)上の第1ハードコート層は凸状及び凹状ミクロ構造を有し、拡散層としてはたらく。拡散層を形成する方法は特に制限されず、当業者によく知られたどのような方法であってもよく、例えばスクリーン印刷、スプレーコーティング、又はエンボス加工、及び同様のものを含むが、これらに制限されない。光を透過させることを可能にするために、拡散層は好ましくは無色及び透明である。本発明の実施形態によると、拡散層の厚みは5−20μmの範囲、好ましくは6−15μmの範囲である。 In order to achieve the light diffusion effect, the first hard coat layer on the upper side of the optical film according to the present invention (that is, the light exit surface) has convex and concave microstructures and serves as a diffusion layer. The method for forming the diffusion layer is not particularly limited and may be any method well known to those skilled in the art, including, for example, screen printing, spray coating, or embossing, and the like. Not limited. In order to be able to transmit light, the diffusion layer is preferably colorless and transparent. According to an embodiment of the present invention, the thickness of the diffusion layer is in the range of 5-20 μm, preferably in the range of 6-15 μm.
本発明によると、凸状及び凹状構造を有する拡散層は好ましくは有機粒子を含む第1ハードコート層を基板上部へとコーティングすることによって提供される。粒子形状は特に制限されないが、例えば球形、楕円形、又はダイヤモンド形状であってよい。粒子の種類もまた特に制限されないが、例えばアクリレート樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、又はそれらの混合物を含んでよく、その中ではアクリレート樹脂が好ましい。上述の粒子は直径において同じであっても又は異なっていてもよく、好ましくは約2μmから約30μmの範囲、より好ましくは約5μmから約15μmの範囲である。上述の粒子の量は、ハードコート層内の樹脂成分の全重量に関して好ましくは10−30wt%の範囲である。 According to the present invention, a diffusion layer having convex and concave structures is preferably provided by coating a first hard coat layer containing organic particles on the top of the substrate. The particle shape is not particularly limited, but may be, for example, a sphere, an ellipse, or a diamond shape. The type of particles is not particularly limited, and may include, for example, an acrylate resin, a urethane resin, a silicone resin, or a mixture thereof, and among them, an acrylate resin is preferable. The particles described above may be the same or different in diameter, preferably in the range of about 2 μm to about 30 μm, more preferably in the range of about 5 μm to about 15 μm. The amount of the above-mentioned particles is preferably in the range of 10-30 wt% with respect to the total weight of the resin component in the hard coat layer.
本発明の光学フィルムが他のフィルムによって傷つけられることを防ぐために、本発明の光学フィルムは、基板の下側に第2ハードコート層をコーティングすることによって平滑表面を持つ耐傷付き性層を備えて提供される。耐傷付き性層の厚みは1μmから10μmの範囲、好ましくは3μmから6μmの範囲である。 In order to prevent the optical film of the present invention from being damaged by other films, the optical film of the present invention includes a scratch-resistant layer having a smooth surface by coating a second hard coat layer on the lower side of the substrate. Provided. The thickness of the scratch-resistant layer is in the range of 1 μm to 10 μm, preferably in the range of 3 μm to 6 μm.
図2は本発明による耐傷付き性フィルムの実施形態を示す。図2に示されるように、本発明による耐傷付き性光学フィルム(20)は輝度上昇フィルム(10)の上側に配置され、基板(12)の上側は凸状及び凹状の構造を有する拡散層(13)であり、基板の下側は平滑表面を有する耐傷付き性層(11)である。 FIG. 2 shows an embodiment of the scratch-resistant film according to the present invention. As shown in FIG. 2, the scratch-resistant optical film (20) according to the present invention is disposed on the upper side of the brightness enhancement film (10), and the upper side of the substrate (12) is a diffusion layer having a convex and concave structure ( 13), and the lower side of the substrate is a scratch-resistant layer (11) having a smooth surface.
本発明によるハードコート溶液中で使用できるUV硬化性樹脂は一つ以上の官能基を有する少なくとも一つのアクリル又はアクリレートモノマーを含み、アクリレートモノマーが好ましい。本発明において使用できるアクリレートモノマーとして、例えば(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、又はエポキシアクリレートが挙げられるがこれらに制限されず、これらの中では(メタ)アクリレートが好ましい。 The UV curable resin that can be used in the hardcoat solution according to the present invention comprises at least one acrylic or acrylate monomer having one or more functional groups, with acrylate monomers being preferred. Examples of the acrylate monomer that can be used in the present invention include, but are not limited to, (meth) acrylate, urethane acrylate, polyester acrylate, and epoxy acrylate. Among these, (meth) acrylate is preferable.
例えば、本発明で使用できるアクリレートは、メチルメタクリレート、ブチルアクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート、エトキシ化2−フェノキシエチルアクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート、β−カルボキシエチルアクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソオクチルアクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソデシルアクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジルアクリレート、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバラートジアクリレート、エトキシ化1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、エトキシ化ジプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、エトキシ化ビスフェノール−Aジ(メタ)アクリレート、2−メチル−1,3−プロパンジオールジアクリレート、エトキシ化2−メチル−1,3−プロパンジオールジアクリレート、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレートホスフェート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジ−トリメチロールプロパンテトラアクリレート、プロポキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、メタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化グリセロールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、及びトリス(アクリルオキシエチル)イソシアヌレート、及びそれらの混合物からなる群から選択される。 For example, acrylates that can be used in the present invention are methyl methacrylate, butyl acrylate, 2-phenoxyethyl acrylate, ethoxylated 2-phenoxyethyl acrylate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate, cyclic trimethylolpropane formal acrylate, β- Carboxyethyl acrylate, lauryl (meth) acrylate, isooctyl acrylate, stearyl (meth) acrylate, isodecyl acrylate, isobornyl (meth) acrylate, benzyl acrylate, hydroxypivalyl hydroxypivalate diacrylate, ethoxylated 1,6-hexanediol Diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, ethoxylated dipropylene glycol diacrylate, neopentyling Coal diacrylate, propoxylated neopentyl glycol diacrylate, ethoxylated bisphenol-A di (meth) acrylate, 2-methyl-1,3-propanediol diacrylate, ethoxylated 2-methyl-1,3-propanediol diacrylate 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate phosphate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate triacrylate, pentaerythritol triacrylate , Ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, propoxylated trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate , Pentaerythritol tetraacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate, di-trimethylolpropane tetraacrylate, propoxylated pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, methacrylate, hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxy Ethyl methacrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, allylated cyclohexyl di (meth) acrylate, isocyanurate di (meta) ) Acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propoxylated glycero Tri (meth) acrylate is selected trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and tris (acryloxy ethyl) isocyanurate, and mixtures thereof.
ハードコート溶液のフィルム形成を強化するために、本発明のUV硬化性樹脂は任意に分子量が103から104の範囲のオリゴマーを含んでよい。この種のオリゴマーは当業者によく知られており、例えばアクリレートオリゴマーである。前記アクリレートオリゴマーは、例えば、脂肪族ウレタンアクリレート、脂肪族ウレタンヘキサアクリレート及び芳香族ウレタンヘキサアクリレート等のウレタンアクリレート;ビスフェノール−Aエポキシジアクリレート、ノボラックエポキシアクリレート等のエポキシアクリレート;ポリエステルジアクリレート等のポリエステルアクリレート;又はホモ−アクリレートを含むが、これらに制限されない。 In order to enhance the film formation of the hard coat solution, the UV curable resin of the present invention may optionally comprise an oligomer having a molecular weight in the range of 10 3 to 10 4 . Such oligomers are well known to those skilled in the art, for example acrylate oligomers. Examples of the acrylate oligomer include urethane acrylates such as aliphatic urethane acrylate, aliphatic urethane hexaacrylate, and aromatic urethane hexaacrylate; epoxy acrylates such as bisphenol-A epoxy diacrylate and novolac epoxy acrylate; polyester acrylates such as polyester diacrylate Or include, but are not limited to, homo-acrylates.
本発明のハードコート溶液において使用できる熱硬化性樹脂の平均分子量は、典型的には104から2×106、好ましくは2×104から3×105、より好ましくは4×104から105の範囲である。本発明による熱硬化性樹脂は、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリレート樹脂、及びポリカーボネート、及びそれらの混合物からなる群から選択されてよく、それらの中ではポリメチル(メタ)アクリレート等のポリアクリレート樹脂が好ましい。架橋性を強化するために、熱硬化性樹脂は任意にヒドロキシ基(−OH)、カルボキシ基(−COOH)、又はアミノ(−NH2)基含有化合物を含んでよく、好ましくはヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート(HPA)、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、又はヒドロキシプロピルメタクリレート(HPMA)、又はそれらの混合物等のヒドロキシ基含有化合物を含んでよい。 The average molecular weight of the thermosetting resin that can be used in the hard coat solution of the present invention is typically from 10 4 to 2 × 10 6 , preferably from 2 × 10 4 to 3 × 10 5 , more preferably from 4 × 10 4. A range of 10 5 . The thermosetting resin according to the present invention may be selected from the group consisting of polystyrene resin, polyester resin, epoxy resin, polyacrylate resin, polycarbonate, and mixtures thereof, among which polymethyl (meth) acrylate and other poly Acrylate resins are preferred. In order to enhance the crosslinkability, the thermosetting resin may optionally contain a hydroxy group (—OH), carboxy group (—COOH), or amino (—NH 2 ) group-containing compound, preferably hydroxyethyl acrylate, Hydroxy group-containing compounds such as hydroxypropyl acrylate (HPA), 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), or hydroxypropyl methacrylate (HPMA), or mixtures thereof may be included.
本発明によるハードコート溶液において使用できる熱可塑性樹脂は、ポリエチレン(PE)及びポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル樹脂;ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のポリアクリレート樹脂;及びそれらの混合物から選択されてよい。 Thermoplastic resins that can be used in the hard coat solution according to the present invention include polyolefin resins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP); polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET); polyacrylate resins such as polymethyl methacrylate (PMMA); And mixtures thereof.
樹脂材料の加工及び製造の間、樹脂材料自身の内部で、又は樹脂材料と他の材料との間で摩擦が起こるとき、静電気が生成され、それによって空気中に浮遊するほこりが表面上に集められ、それによって高価な電子装置を破壊し、可燃性気体又は粉末に着火することによって火災の原因になりさえする。従って、通常静電気防止剤を添加することが必要である。 During the processing and manufacturing of the resin material, when friction occurs within the resin material itself or between the resin material and other materials, static electricity is generated, thereby collecting dust that floats in the air on the surface. Thereby destroying expensive electronic devices and even causing fires by igniting combustible gases or powders. Therefore, it is usually necessary to add an antistatic agent.
本発明によるハードコート溶液は静電気防止剤を直接樹脂にブレンドしてその後混合処理することによって得られる。本発明のハードコート溶液において使用できる静電気防止剤は特に制限されず、当業者にはよく知られているが、例えばエトキシグリセリン脂肪酸エステル、4級アミン化合物、脂肪族アミン誘導体、エポキシ樹脂(例えばポリエチレンオキシド等)、シロキサン、又はポリエタノールエステル、ポリエチレングリコールエーテル、及び類似物等のアルコール誘導体が挙げられる。 The hard coat solution according to the present invention can be obtained by blending an antistatic agent directly with a resin and then mixing. Antistatic agents that can be used in the hard coat solution of the present invention are not particularly limited and are well known to those skilled in the art. For example, ethoxyglycerin fatty acid esters, quaternary amine compounds, aliphatic amine derivatives, epoxy resins (for example, polyresins) Ethylene oxide, etc.), siloxanes, or alcohol derivatives such as polyethanol esters, polyethylene glycol ethers, and the like.
本発明の実施形態によると、上述の第1及び第2ハードコート層は、ハードコート溶液を熱及びUV放射の両方で二重硬化する方法で処理することによって提供され、第1及び第2ハードコート層を形成するために使用されるハードコート溶液は同じか又は異なっていてよく、静電気防止剤、UV硬化性樹脂、ならびに熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及びそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも一つの樹脂を含む。 According to an embodiment of the present invention, the first and second hard coat layers described above are provided by treating the hard coat solution in a manner that double cures with both heat and UV radiation, and the first and second hard coat layers. The hard coat solution used to form the coat layer may be the same or different and is selected from the group consisting of antistatic agents, UV curable resins, and thermosetting resins, thermoplastic resins and mixtures thereof. At least one resin.
本発明によれば、第1及び第2ハードコート層を形成するのに使用されるハードコート溶液は、任意に当業者に知られる添加剤を含み、該添加剤は例えば硬化剤、光開始剤、レベリング剤、分散剤又は安定化剤を含むが、これらに制限されない。 According to the present invention, the hard coat solution used to form the first and second hard coat layers optionally includes additives known to those skilled in the art, such as curing agents, photoinitiators. Including, but not limited to, leveling agents, dispersants or stabilizers.
本発明で使用される硬化剤は当業者によく知られるものであり、分子間化学結合を可能にして架橋することができるものである。例えば、ジイソシアネート又はポリイソシアネートが挙げられるが、これらに制限されない。 Curing agents used in the present invention are well known to those skilled in the art and are capable of crosslinking by allowing intermolecular chemical bonding. For example, although diisocyanate or polyisocyanate is mentioned, it is not restrict | limited to these.
本発明で使用される光開始剤は、光照射によってフリーラジカルを生成し、フリーラジカルの移動を通じて重合を引き起こす。本発明で使用できる光開始剤は特に制限されないが、例えばベンゾフェノン、ベンゾイン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、及び2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、及びそれらの混合物が挙げられる。好ましくは、光開始剤はベンゾフェノン又は1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンである。 The photoinitiator used in the present invention generates free radicals by light irradiation and causes polymerization through the movement of free radicals. The photoinitiator that can be used in the present invention is not particularly limited. For example, benzophenone, benzoin, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1 -One, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, and mixtures thereof. Preferably, the photoinitiator is benzophenone or 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone.
本発明による光学フィルムの拡散層又は耐傷付き性層は当業者に知られるどのような方法に従って製造されてもよいが、該方法は例えば以下の段階を含む方法であってよい。
(I)UV硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、溶媒及び静電気防止剤、及び任意にコロイド状のハードコート溶液を提供するための従来の添加剤を混合する段階と、
(II)基板表面上部にハードコート溶液を塗布してコーティングを提供する段階と、
(III)コーティングされた基板をオーブン内に配置して溶媒を蒸発させ、熱硬化性樹脂の硬化点よりも高温で数分間基板を加熱して熱硬化重合を実施する段階と、
(IV)エネルギー線をコーティングに照射して光重合を開始し、ハードコート層を提供する段階であって、エネルギー線の強度は100から1000mJ/cm2、好ましくは200から800mJ/cm2の範囲である段階。
The diffusion layer or scratch-resistant layer of the optical film according to the present invention may be produced according to any method known to those skilled in the art, and the method may be, for example, a method including the following steps.
(I) mixing a UV curable resin, a thermosetting resin, a solvent and an antistatic agent, and optionally a conventional additive to provide a colloidal hard coat solution;
(II) providing a coating by applying a hardcoat solution on top of the substrate surface;
(III) placing the coated substrate in an oven to evaporate the solvent, heating the substrate for several minutes at a temperature higher than the curing point of the thermosetting resin, and performing thermosetting polymerization;
(IV) Initiating photopolymerization by irradiating the coating with energy rays to provide a hard coat layer, and the intensity of the energy rays is in the range of 100 to 1000 mJ / cm 2 , preferably 200 to 800 mJ / cm 2 . The stage that is.
所望するならば、上述の段階は複数のハードコート層を提供するために繰り返されてよい。 If desired, the above steps may be repeated to provide multiple hardcoat layers.
本発明による光学フィルムは、輝度上昇フィルムを有するバックライトモジュール内で使用することができ、輝度上昇フィルムの光出射側に配置される。本発明による光学フィルムは新規のハードコート溶液を基板表面上にコーティングすることによって形成されるハードコート層を有し、該ハードコート層は硬度を効果的に向上させることを可能にし、接触手段を保護し、たわみのない平滑な表面を提供し、それによって光学特性に対する影響を回避する。さらに、基板表面は凸状及び凹状の構造を持つコーティングを有するので、本発明による光学フィルムは拡散機能も有し、ディスプレイのバックライトモジュール内の保護拡散フィルムとして使用できる。 The optical film according to the present invention can be used in a backlight module having a brightness enhancement film, and is disposed on the light emitting side of the brightness enhancement film. The optical film according to the present invention has a hard coat layer formed by coating a new hard coat solution on the substrate surface, the hard coat layer can effectively improve the hardness, and has a contact means. Protect and provide a smooth surface with no deflection, thereby avoiding effects on optical properties. Furthermore, since the substrate surface has a coating having convex and concave structures, the optical film according to the present invention also has a diffusion function, and can be used as a protective diffusion film in a backlight module of a display.
以下の例は本発明をさらに説明するためにのみ使用され、本発明の範囲を制限することを意図していない。当業者によって容易に行なわれる全ての修正及び変更は、この記載及び添付されるクレームの範囲内である。 The following examples are used only to further illustrate the invention and are not intended to limit the scope of the invention. All modifications and changes readily made by those skilled in the art are within the scope of this description and the appended claims.
例1
第1ハードコート層(拡散層)
250mlのガラス瓶に20gのトルエン及び6gのブタノンが溶媒として加えられた。高速で攪拌しながら、全重量約54.6g及び固形分約40%のコーティング材料を調製するため、以下の物質が順に加えられた:平均粒子サイズ8μmのアクリル粒子[MB30X−8、積水化成品工業株式会社]3g;UV硬化性樹脂:2−ヒドロキシエチルメタクリレート、メチルメタクリレート、ブチルアクリレート、及びペンタエリスリトールトリアクリレートモノマーの混合物を全体で12g;熱硬化性樹脂:アクリレート樹脂10g[Eterac 7363−ts−50、Eternal Co.](固形分50%);硬化剤1.0g[Desmodur 3390,Bayer Co.](固形分75%)、静電気防止剤2.0g[GMB−36M−AS,Marubishi Oil Chem. Co.Ltd.](固形分20%);光開始剤:ベンゾフェノン及び1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの混合物を全0.6g。コーティング材料はRDSバーコータ#8で厚み188μmのPET基板[U34、TORAY Co.]に塗布され、100℃で1分間乾燥され、その後UV露光器[Fusion UV、F600V、600W/inch、Hタイプランプ源]内で200mJ/cm2のエネルギー線に15m/minの速度及びパワーセット100%で露出され、コーティング厚み10μmの第1ハードコート層(拡散層)を与えた。
Example 1
First hard coat layer (diffusion layer)
In a 250 ml glass bottle 20 g toluene and 6 g butanone were added as solvent. In order to prepare a coating material having a total weight of about 54.6 g and a solid content of about 40% while stirring at high speed, the following substances were added in order: acrylic particles having an average particle size of 8 μm [MB30X-8, Sekisui Plastics Industrial Co., Ltd.] 3 g; UV curable resin: 12 g in total of a mixture of 2-hydroxyethyl methacrylate, methyl methacrylate, butyl acrylate, and pentaerythritol triacrylate monomer; Thermosetting resin: 10 g of acrylate resin [Eterac 7363-ts- 50, Eternal Co. (Solid content 50%); curing agent 1.0 g [Desmodur 3390, Bayer Co. ] (Solid content 75%), antistatic agent 2.0 g [GMB-36M-AS, Marubishi Oil Chem. Co. Ltd .. (
第2ハードコート層(耐傷付き性層)
250mlのガラス瓶に、16gのトルエン及び13gのブタノンが溶媒として加えられた。高速で攪拌しながら、全重量約57.6g及び固形分約30%のコーティング材料を調製するため、以下の物質が順に加えられた:UV硬化性樹脂:2−ヒドロキシエチルメタクリレート、メチルメタクリレート、ブチルアクリレート、及びペンタエリスリトールトリアクリレートモノマーの混合物全8g;熱硬化性樹脂:アクリレート樹脂16g[Eterac 7363−ts−50,Eternal Co.](固形分50%);硬化剤1.6g[Desmodur 3390,Bayer Co.](固形分75%);静電気防止剤1.6g[GMB−36M−AS,Marubishi Oil Chem. Co.,Ltd.](固形分20%);光開始剤:ベンゾフェノン及び1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの混合物を全0.6g。コーティング材料は第1ハードコート層を塗布された上述のPET基板の他方の表面上部にRDSバーコータ#6で塗布され、100℃で1分間乾燥され、その後UV露光器[Fusion UV、F600V、600W/inch、Hタイプランプ源]内で200mJ/cm2のエネルギー線に15m/minの速度及びパワーセット100%で露出され、コーティング厚みが約5μmの第2ハードコート層(耐傷付き性層)を与えた。結果として得られる耐傷付き性光学フィルムは、全フィルム厚みが202μmであり、様々な性質に関して試験され、得られた結果は以下の表1に示される。
Second hard coat layer (scratch resistant layer)
In a 250 ml glass bottle, 16 g of toluene and 13 g of butanone were added as solvents. The following substances were added in order to prepare a coating material having a total weight of about 57.6 g and a solid content of about 30% while stirring at high speed: UV curable resin: 2-hydroxyethyl methacrylate, methyl methacrylate, butyl 8 g total mixture of acrylate and pentaerythritol triacrylate monomer; thermosetting resin: 16 g acrylate resin [Eterac 7363-ts-50, Eternal Co. ] (Solid content 50%); 1.6 g curing agent [Desmodur 3390, Bayer Co. ] (Solid content 75%); 1.6 g of antistatic agent [GMB-36M-AS, Marubishi Oil Chem. Co. , Ltd., Ltd. (
比較例1
商業的に入手可能な厚み200μmの保護拡散フィルム[D117VGZ,Tsujiden Co.]は様々な性質に関して試験され、得られた結果は以下の表1に示される。
Comparative Example 1
A commercially available protective diffusion film with a thickness of 200 μm [D117VGZ, Tsujiden Co. ] Were tested for various properties and the results obtained are shown in Table 1 below.
比較例2
商業的に入手可能な厚み200μmの保護拡散フィルム[PBS072,Keiwa Co.]は様々な性質に関して試験され、得られた結果は以下の表1に示される。
Comparative Example 2
A commercially available protective diffusion film with a thickness of 200 μm [PBS072, Keiwa Co. ] Were tested for various properties and the results obtained are shown in Table 1 below.
比較例3
商業的に入手可能な厚み205μmの保護拡散フィルム[JS153−R,SKC Co.]は様々な性質に関して試験され、得られた結果は以下の表1に示される。
Comparative Example 3
A commercially available protective diffusion film having a thickness of 205 μm [JS153-R, SKC Co. ] Were tested for various properties and the results obtained are shown in Table 1 below.
試験結果:
透明材料輝度試験:
JIS K7136標準法に従って、試験サンプルはNDH5000Wヘイズメータ(日本電色工業株式会社)でヘイズ(Hz)及び全透過率(Tt)が測定された。得られた結果は以下の表1に示される。
Test results:
Transparent material brightness test:
According to the JIS K7136 standard method, the test sample was measured for haze (Hz) and total transmittance (Tt) with an NDH5000W haze meter (Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). The results obtained are shown in Table 1 below.
鉛筆硬度試験:
JIS K−5400法に従って、試験サンプルは鉛筆硬度試験機[Elcometer 3086,SCRATCH BOY]で三菱鉛筆(2H、3H)を用いて試験された。得られた結果は以下の表1に示される。
Pencil hardness test:
According to JIS K-5400 method, the test sample was tested with a pencil hardness tester [Elcometer 3086, SCRATCH BOY] using a Mitsubishi pencil (2H, 3H). The results obtained are shown in Table 1 below.
表面抵抗試験:
試験サンプルはSuperinsulation Meter[EASTASIA TOADKK Co.,SM8220&SME8310,500V]で表面抵抗を測定された。測定条件は以下のようなものであった:23±2℃及びRH55±5%。得られた結果は以下の表1に示される。
Surface resistance test:
The test sample was a Superinsulation Meter [EASTASIA TOADKK Co. , SM8220 & SME8310, 500V]. The measurement conditions were as follows: 23 ± 2 ° C. and RH55 ± 5%. The results obtained are shown in Table 1 below.
耐傷付き性試験:
リニア磨耗試験器[TABER 5750]が使用され、3M BEF−III−10Tフィルム(長さ20mm×幅20mm)は600gのプラットフォーム(領域:長さ20mm×幅20mm)上に固定された。試験サンプルは、フィルムのプリズム状ミクロ構造層上への直接の圧力の下で耐傷付き性に関して試験された。耐傷付き性試験は試験パス2インチ及び10サイクル/分の速度で10サイクル実施された。得られた結果は以下の表1に示される。
Scratch resistance test:
A linear wear tester [TABER 5750] was used and a 3M BEF-III-10T film (
たわみ試験:
試験サンプルは長さ100mm×幅100mmの平坦フィルムに切断され、120℃のオーブン内に10分間配置され、その後取り出され室温(RT)で放置された。RTに冷却された後、フィルムは四角のたわみレベルをギャップゲージ(記録単位:ミリメータ、記録方法:例えば、0;0;0;0)で測定され、それによって試験サンプルは耐熱性及び耐たわみ性に関して評価された。得られた結果は以下の表1に示される。
Deflection test:
The test sample was cut into a flat film 100 mm long × 100 mm wide, placed in an oven at 120 ° C. for 10 minutes, then removed and left at room temperature (RT). After cooling to RT, the film is measured for square deflection level with a gap gauge (recording unit: millimeter, recording method: eg 0; 0; 0; 0), whereby the test sample is heat and flex resistant. Was evaluated. The results obtained are shown in Table 1 below.
実施例及び比較例の結果から、本発明による耐傷付き性光学フィルムは優れた静電気防止性及び高い硬度特性を有し、その表面はたわみのないレベルであり、それによって光学特性が不都合な影響を受けることを回避する。 From the results of the examples and comparative examples, the scratch-resistant optical film according to the present invention has excellent antistatic properties and high hardness properties, and its surface is at a level without deflection, thereby adversely affecting the optical properties. Avoid receiving.
1 反射フィルム
2 光ガイド
3 拡散フィルム
4,5 輝度上昇フィルム
6 保護拡散フィルム
10 輝度上昇フィルム
11 耐傷付き性層
12 基板
13 拡散層
20 耐傷付き性光学フィルム
DESCRIPTION OF
Claims (20)
(b)凸状及び凹状の構造を有し、第1ハードコート層からなる基板の上側の拡散層と、
(c)平滑表面を有し、第2ハードコート層からなる基板の下側の耐傷付き性層と、を含み、
前記第1及び第2ハードコート層は108から1012O/□の範囲の表面抵抗を有し、JIS K5400標準法に従って測定されたとき3H以上の鉛筆硬度を有する、耐傷付き性光学フィルム。 (A) a transparent substrate;
(B) a diffusion layer on the upper side of the substrate having a convex and concave structure and comprising a first hard coat layer;
(C) a scratch-resistant layer on the lower side of the substrate having a smooth surface and comprising a second hard coat layer,
The scratch-resistant optical film, wherein the first and second hard coat layers have a surface resistance in the range of 10 8 to 10 12 O / □, and have a pencil hardness of 3H or more when measured according to JIS K5400 standard method.
前記第1及び第2ハードコート層を形成するために使用される前記ハードコート溶液は同じか又は異なっており、静電気防止剤、UV硬化性樹脂、ならびに熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及びそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも一つの樹脂を含む、請求項1に記載の耐傷付き性光学フィルム。 The first and second hard coat layers are provided by treating the hard coat solution in a manner that double cures with both heat and UV radiation,
The hard coat solutions used to form the first and second hard coat layers are the same or different, and include antistatic agents, UV curable resins, thermosetting resins, thermoplastic resins and their The scratch-resistant optical film according to claim 1, comprising at least one resin selected from the group consisting of a mixture.
(b)凸状及び凹状の構造を有し、第1ハードコート層からなる、前記基板の一面上の拡散層と、
(c)平滑表面を有し、第2ハードコート層からなる、前記基板の他の面上の耐傷付き性層とを含み、
前記第1及び第2ハードコート層は108から1012O/□の範囲の表面抵抗を有し、JIS K5400標準法に従って測定されたとき3H以上の鉛筆硬度を有し、
前記第1及び第2ハードコート層は、ハードコート溶液を熱及びUV放射の両方で二重硬化する方法で処理することによって提供され、
前記第1及び第2ハードコート層を形成するために使用される前記ハードコート溶液は同じか又は異なっており、静電気防止剤、UV硬化性樹脂、及び熱硬化性樹脂を含む、
たわみのない耐傷付き性フィルム。 (A) a transparent substrate;
(B) a diffusion layer on one surface of the substrate having a convex and concave structure and comprising a first hard coat layer;
(C) a scratch-resistant layer on the other surface of the substrate having a smooth surface and comprising a second hard coat layer;
The first and second hard coat layers have a surface resistance in the range of 10 8 to 10 12 O / □, and have a pencil hardness of 3H or more when measured according to JIS K5400 standard method,
The first and second hard coat layers are provided by treating the hard coat solution in a manner that double cures with both heat and UV radiation,
The hard coat solutions used to form the first and second hard coat layers are the same or different and comprise an antistatic agent, a UV curable resin, and a thermosetting resin;
Scratch-resistant film with no deflection.
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